메타세콰이어 나무 열매와 잎을 기능성식품 소재로 활용하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 화학성분 및 항산화 활성을 조사하였다. 열매와 잎의 가용성 무질소물의 함량은 각각 69.04% 및 50.47%로 나타났으며, 열매의 총 페놀성 화합물 함량은 19.95 mg/GAE g이었고, 잎의 총 페놀성 화합물의 함량은 21.75 mg/GAE g으로 열매보다 잎에서 높은 함량을 보였다. 열매와 잎에 많이 함유되어 있는 무기성분으로는 Ca(2,136.08와 304.85 mg/100 g), K(1,355.53와 1,144.04 mg/100 g) 및 P(426.30와 350.50 mg/100 g)이었다. 아미노산은 aspartic acid, glutamic acid 및 proline이 상대적으로 높았으며, 필수아미노산 중에서는 leucine이 상대적으로 높은 비율을 보였고, methionine과 cystine은 낮은 함량을 보였다. 메타세콰이어 열매와 잎의 열수 추출물을 이용하여 라디칼 소거활성 및 환원력을 조사한 결과 농도 의존적인 경향을 보였으며, 특히 잎 열수 추출물에서 높은 항산화 활성을 보였다. 따라서 메타세콰이어나무 잎의 폴리페놀성 화합물은 천연항산화제와 같은 기능성식품 소재로 활용가능성이 매우 높을 것으로 생각된다.
메타세콰이어 나무 열매와 잎을 기능성식품 소재로 활용하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 화학성분 및 항산화 활성을 조사하였다. 열매와 잎의 가용성 무질소물의 함량은 각각 69.04% 및 50.47%로 나타났으며, 열매의 총 페놀성 화합물 함량은 19.95 mg/GAE g이었고, 잎의 총 페놀성 화합물의 함량은 21.75 mg/GAE g으로 열매보다 잎에서 높은 함량을 보였다. 열매와 잎에 많이 함유되어 있는 무기성분으로는 Ca(2,136.08와 304.85 mg/100 g), K(1,355.53와 1,144.04 mg/100 g) 및 P(426.30와 350.50 mg/100 g)이었다. 아미노산은 aspartic acid, glutamic acid 및 proline이 상대적으로 높았으며, 필수아미노산 중에서는 leucine이 상대적으로 높은 비율을 보였고, methionine과 cystine은 낮은 함량을 보였다. 메타세콰이어 열매와 잎의 열수 추출물을 이용하여 라디칼 소거활성 및 환원력을 조사한 결과 농도 의존적인 경향을 보였으며, 특히 잎 열수 추출물에서 높은 항산화 활성을 보였다. 따라서 메타세콰이어나무 잎의 폴리페놀성 화합물은 천연항산화제와 같은 기능성식품 소재로 활용가능성이 매우 높을 것으로 생각된다.
The nutrients and antioxidative activities of fruits and leaves from Metasequoia glyptostroboides were investigated to provide basic data for the future development of functional foods. The nitrogen-free extract contents of fruit and leaves were 69.04% and 50.47%, respectively. Total phenolic conten...
The nutrients and antioxidative activities of fruits and leaves from Metasequoia glyptostroboides were investigated to provide basic data for the future development of functional foods. The nitrogen-free extract contents of fruit and leaves were 69.04% and 50.47%, respectively. Total phenolic content was higher in leaves (21.75 mg/GAE g) compared to the fruit (19.95 mg/GAE g). The mineral components of fruit and leaves mainly consisted of calcium (2,136.08 and 304.85 mg/100 g, respectively), potassium (1,355.53 and 1,144.04 mg/100 g, respectively), and phosphorous (426.30 and 350.50 mg/100 g, respectively). In terms of amino acid composition, aspartic acid, glutamic acid, proline, and leucine were relatively high, but methionine and cystine were low. The hot water extract from leaves was a more potent free radical-scavenger and had higher reducing activities than extracts from fruit. Thus, phenolics of M. glyptostroboides leaves can be utilized as an effective functional food substance for its natural antioxidant properties.
The nutrients and antioxidative activities of fruits and leaves from Metasequoia glyptostroboides were investigated to provide basic data for the future development of functional foods. The nitrogen-free extract contents of fruit and leaves were 69.04% and 50.47%, respectively. Total phenolic content was higher in leaves (21.75 mg/GAE g) compared to the fruit (19.95 mg/GAE g). The mineral components of fruit and leaves mainly consisted of calcium (2,136.08 and 304.85 mg/100 g, respectively), potassium (1,355.53 and 1,144.04 mg/100 g, respectively), and phosphorous (426.30 and 350.50 mg/100 g, respectively). In terms of amino acid composition, aspartic acid, glutamic acid, proline, and leucine were relatively high, but methionine and cystine were low. The hot water extract from leaves was a more potent free radical-scavenger and had higher reducing activities than extracts from fruit. Thus, phenolics of M. glyptostroboides leaves can be utilized as an effective functional food substance for its natural antioxidant properties.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 기능성식품 소재의 탐색과 식품 재료로서의 활용도를 높이기 위한 기초자료로서 메타세콰이어나무 열매와 잎의 영양성분 분석 및 항산화 활성을 조사하였다.
메타세콰이어 나무 열매와 잎을 기능성식품 소재로 활용하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 화학성분 및 항산화활성을 조사하였다. 열매와 잎의 가용성 무질소물의 함량은 각각 69.
제안 방법
무기성분 분석은 각 시료 0.1 g에 분해용액(HClO4 : H2SO4 : H2O2=9:2:5) 25 mL를 가하여 열판(hot plate)에서 무색으로변할 때까지 분해한 후 100 mL로 정용하여 여과(Adventec Co., Tokyo, Japan)한 다음 inductively coupled plasma (ELAN 6100, Perkin Elmer, Shelton, CT, USA)로 분석하였다(15).
시료 1 mL에 에탄올로 1.5×10-4 M 농도가 되게 한 DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl) 용액 4 mL씩을 첨가하여vortex로 균일하게 혼합한 다음 실온에서 30분간 방치한 후 517 nm에서 흡광도(optical density, O.D.)를 측정하였다(17).
시료를 일정량 취하여 6 N HCl 용액을 가하고 진공 밀봉하여 heating block(110±1℃)에서 24시간 동안 가수분해 시킨 후 glass filter로 여과한 여액을 회전진공농축기(N-N series, Eyela Co.)를 이용하여 HCl을 제거하고 증류수로 3회 세척한 다음 감압농축 하여 sodium citrate buffer(pH 2.2)2 mL로 용해한 후 0.22 μm membrane filter로 여과한 여액을 아미노산 자동분석기(Biochrom 20, Pharmacia Biotech, Cambridge, UK)로 분석하였다(15).
5 mL, 10%, w/v)를 첨가하여 650×g에서 10분간 원심분리 하였다. 원심분리 한 상징액(5 mL)에 탈이온수(5 mL)와 1% ferric chloride 1 mL를 첨가시킨 후 UV-spec-trophotometer(UV-1601, Shimadzu Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 700 nm에서 흡광도를 측정하였다(18).
반응용액에 7% Na2CO3 용액 10 mL를 넣어 다시 혼합한 다음 3차 증류수로 25 mL로 정용하였다. 이 혼합용액을 23℃에서 2시간 동안 정치한 후 760 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 측정된 흡광도는 gallic acid를 이용하여 작성된 검량선으로 총 페놀성화합물 함량(mg/GAE g)을 계산하였다(14).
대상 데이터
7 mM ABTS 5 mL와 140 mM K2S2O8 88 μL를 섞어 어두운 곳에 14～16시간 방치시킨 후, 이를 무수 에탄올과 약1:88(v/v) 비율로 섞어 734 nm에서 대조구의 흡광도 값이 0.70±0.02가 되도록 조절한 ABTS 용액을 사용하였다.
본 실험에 사용된 메타세콰이어나무 열매와 잎은 2011년 10월 경남 진주시에 위치한 바이오21센터에서 수확하여 음건, 세절한 후 영양성분 분석을 하였다. 항산화 활성 실험을 위한 추출물의 조제는 열매 및 잎 25 g에 증류수 500 mL를 가하여 3회 환류 추출한 후 No 2.
데이터처리
모든 실험은 3번 반복하였으며, 통계처리는 Window용 SAS 8.0 version(SAS Institute, Cary, NC, USA)을 이용하여 분산분석(analysis of variance)을 실시하였고, Duncan의 다중범위검정법(Duncan’s multiple range test)으로 유의성을 검정하였다.
일반성분은 AOAC 방법(13)에 따라 다음과 같이 측정하였다. 수분함량은 105℃ 건조 후 항량을 측정하여 산출하였고, 조단백질은 Auto-kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet 추출장치로 추출하여 측정하였다.
조섬유는 1.25% H2SO4 및 NaOH 분해법으로, 조회분은 550℃ 직접회화법으로 측정하였으며, 그 외 나머지 성분들은 가용성 무질소물(당)로 나타내었다.
성능/효과
FRAP assay는 시료 내에 존재하는 항산화물질에 의해ferric ion이 ferrous ion으로 환원됨으로써 얻어지는 colored ferrous tripyridyl triazine complex를 593 nm에서 흡광도를 측정함으로써 항산화력을 측정하는 방법이다. FRAP도 라디칼 소거활성 및 환원력과 동일하게 열수 추출물의 첨가농도가 증가함에 따라 흡광도 값이 증가하는 것으로 나타났으며, 열매보다는 잎 열수 추출물에서 높은 흡광도를 보였다. 잎 열수 추출물을 125, 250, 500 및 1,000 μg/mL의 농도로 첨가하였을 때 0.
그러나 양성대조군으로 사용한 비타민 C는 125 μg/mL의 농도에서 86.29%의 높은 ABTS 라디칼 소거활성을 보여 메타세콰이어 열매와 잎 열수 추출물이 비타민 C보다는 낮은 활성을 보였다.
53%의 ABTS 라디칼 소거활성을 보였다. 또한 잎 열수 추출물에서도 농도 의존적인 경향으로 19.25, 32.17, 62.12및 97.00%의 ABTS 라디칼 소거활성을 보였고, 열매와 비교하여 잎 열수 추출물이 다소 높은 ABTS 라디칼 소거활성을 보였다. 그러나 양성대조군으로 사용한 비타민 C는 125 μg/mL의 농도에서 86.
또한 잎 열수 추출물을 31.25, 62.5, 125 및 250 μg/mL의 농도로 첨가하였을 때 각각 11.42, 38.68, 78.89 및 90.40%의 DPPH라디칼 소거활성을 보였으며, 열매와 잎 열수 추출물의 IC50값은 각각 89.49 및 80.14 μg/mL로 나타나 열매보다는 잎에서 높은 활성을 보였다.
또한 잎 열수 추출물의 농도 125, 250, 500 및 1,000 μg/mL에서 0.438, 0.526, 0.992 및 1.957의 흡광도를 보여 열매보다 잎 열수 추출물을 서로 비교하였을 때 잎 열수 추출물에서 높은 환원력을 보였다.
메타세콰이어 열매와 잎의 무기성분 함량을 ICP로 분석한 결과 열매와 잎의 주요 무기성분으로는 Ca, K 및 P으로나타났으며, 열매에서는 Ca이 2,136.08 mg/100 g으로 가장 높게 나타났고, 다음으로 K(1,355.53 mg/100 g) 및 P(426.30 mg/100 g) 순이었다[Table 2]. 또한 잎에서는 K이 1,144.
아미노산은 aspartic acid, glutamic acid 및 proline이 상대적으로 높았으며, 필수아미노산 중에서는 leucine이 상대적으로 높은 비율을 보였고, methionine과 cystine은 낮은 함량을 보였다. 메타세콰이어 열매와 잎의 열수 추출물을 이용하여 라디칼소거활성 및 환원력을 조사한 결과 농도 의존적인 경향을 보였으며, 특히 잎 열수 추출물에서 높은 항산화 활성을 보였다. 따라서 메타세콰이어나무 잎의 폴리페놀성 화합물은 천연항산화제와 같은 기능성식품 소재로 활용가능성이 매우 높을 것으로 생각된다.
메타세콰이어 열매와 잎의 일반성분을 분석한 결과는Table 1과 같이 열매에서 가용성 무질소물 69.04%, 조지방14.43%, 수분 8.21%, 조회분 3.55%, 조단백질 2.52% 및 조섬유 2.25% 순이었으며, 잎에서도 가용성 무질소물 50.47%, 조지방 12.80%, 수분 11.85%, 조섬유 10.24%, 조회분 8.85% 및 조단백 5.79% 순으로 나타났다. Kim 등(19)은 가시오갈피 열매의 일반성분을 분석한 결과 탄수화물의 함량이 72.
50 mg/100 g)이었다. 아미노산은 aspartic acid, glutamic acid 및 proline이 상대적으로 높았으며, 필수아미노산 중에서는 leucine이 상대적으로 높은 비율을 보였고, methionine과 cystine은 낮은 함량을 보였다. 메타세콰이어 열매와 잎의 열수 추출물을 이용하여 라디칼소거활성 및 환원력을 조사한 결과 농도 의존적인 경향을 보였으며, 특히 잎 열수 추출물에서 높은 항산화 활성을 보였다.
1과 같다. 열매 열수추출물의 첨가농도가 증가함에 따라 점차적으로 ABTS 라디칼 소거활성 역시 농도 의존적으로 증가하였으며, 125, 250, 500 및 1,000 mg/mL 농도에서 각각 16.40, 31.15, 58.06, 및 94.53%의 ABTS 라디칼 소거활성을 보였다. 또한 잎 열수 추출물에서도 농도 의존적인 경향으로 19.
열매와 잎 열수 추출물의 농도가 점차적으로 증가함에 따라 환원력이 증가하는 경향을 보였으며, 열매열수 추출물의 농도 125, 250, 500 및 1,000 μg/mL에서 0.290, 0.440, 0.737 및 1.396의 흡광도를 보였다.
열매와 잎 열수 추출물의 농도가 증가함에 따라 ABTS 라디칼 소거활성과 유사하게 DPPH 라디칼 소거활성도 점차적으로 증가하는 경향을 보였으며, 열매 열수 추출물을 31.25, 62.5, 125 및 250 μg/mL의 농도로 첨가하였을 때 8.11, 33.71, 71.42 및 88.49%의 DPPH 라디칼 소거활성을 보였다.
메타세콰이어 나무 열매와 잎을 기능성식품 소재로 활용하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 화학성분 및 항산화활성을 조사하였다. 열매와 잎의 가용성 무질소물의 함량은 각각 69.04% 및 50.47%로 나타났으며, 열매의 총 페놀성 화합물 함량은 19.95 mg/GAE g이었고, 잎의 총 페놀성 화합물의 함량은 21.75 mg/GAE g으로 열매보다 잎에서 높은 함량을 보였다. 열매와 잎에 많이 함유되어 있는 무기성분으로는Ca(2,136.
메타세콰이어 열매와 잎 열수 추출물의 총 페놀성 화합물의 함량을 분석한 결과는 Table 1과 같다. 열매의 총 페놀성 화합물 함량은 19.95 mg/GAE g이었고, 잎의 총 페놀성 화합물의 함량은 21.75 mg/GAE g으로 열매보다 잎에서 높은 함량을 보였다. Bajpai 등(11)은 메타세콰이어나무를 메탄올, 에틸아세테이트, 클로로포름 및 핵산과 같은유기용매로 추출한 추출물을 이용하여 총 페놀성 화합물 함량을 측정한 결과 52.
메타세콰이어 열매와 잎의 총 아미노산 함량은 Table 3과 같다. 총 아미노산 함량은 열매와 잎에서 각각 1,691.20 및 3,667.06 mg/100 g으로 잎에서 높은 함량을 보였고, 총 아미노산에 대한 필수아미노산 함량 비교에서도 열매 573.57 mg/100 g과 잎 1,611.26 mg/100 g으로 총 아미노산 함량과 유사한 결과로 잎에서 높게 나타났다. 열매에 가장 많이 함유되어 있는 아미노산은 aspartic acid(312.
3과 같다. 환원력에서 흡광도 수치는 그 자체가 시료의 환원력을 나타내며, 높은 항산화 활성을 가지는 물질은 흡광도의 수치가 높게 나타났다. 열매와 잎 열수 추출물의 농도가 점차적으로 증가함에 따라 환원력이 증가하는 경향을 보였으며, 열매열수 추출물의 농도 125, 250, 500 및 1,000 μg/mL에서 0.
후속연구
메타세콰이어 열매와 잎의 열수 추출물을 이용하여 라디칼소거활성 및 환원력을 조사한 결과 농도 의존적인 경향을 보였으며, 특히 잎 열수 추출물에서 높은 항산화 활성을 보였다. 따라서 메타세콰이어나무 잎의 폴리페놀성 화합물은 천연항산화제와 같은 기능성식품 소재로 활용가능성이 매우 높을 것으로 생각된다.
따라서 식물성 식품소재 내에 함유되어 있는 이와 같은 유효물질들을 섭취함으로써 인해 산화적 장해 방어, 노화억제 및 각종 질병을 예방하는 효과를 기대할 수 있을 것으로 예상된다.
Feucht 등(10)은 메타세콰이어 잎에 함유되어 있는폴리페놀 성분을 분석한 결과 catechin, epicatechin 및 procyanidins과 같은 flavanol이 함유되어 있는 것을 확인하였다고 보고하였는데, 메타세콰이어 잎 추출물에서 높은 항산화 활성을 보인 이유는 위와 같은 폴리페놀성 화합물에 의한것으로 판단된다. 따라서 추후 in vitro system을 이용한 항산화 활성 실험에서 활성이 높게 나타난 결과를 과학적으로 더욱 뒷받침하기 위해서는 in vivo system을 이용한 항산화실험과 아울러 항산화 효소에 관한 실험도 병행하여 그 상관관계를 밝혀야 하겠으며, 또한 구체적인 활성 화합물을 규명하기 위한 연구도 뒤따라야 할 것이다.
85 mg/100 g) 순이었다. 메타세콰이어 열매와 잎에는 고혈압을 예방하는 K과 인체의 골격을 구성하는 대표적인 성분인 Ca을 많이 함유하고 있어 기능성식품 소재로서 활용 가능성이 매우 높을 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
메타세콰이어 나무에 함유된 성분은?
메타세콰이어나무에 함유되어 있는 성분으로는 taxodone(7), taxoquinone(8), metaseglyptorin A, metasequoia acid C, 12R-hydroxy-8,15-isopimaradien-18-oic acid, (-)-acora-2,4(14), 8-trien-15-oic acid 및 3개의 새로운 norlignans(9), 그 외에도 catechin류와 같은 폴리 페놀성 성분 등도 함유되어 있다(10).
메타세콰이어 열매와 잎 열수 추출물의 총 페놀성 화합물의 함량을 분석한 결과는?
메타세콰이어 열매와 잎 열수 추출물의 총 페놀성 화합물의 함량을 분석한 결과는 Table 1과 같다. 열매의 총 페놀성 화합물 함량은 19.95 mg/GAE g이었고, 잎의 총 페놀성 화합물의 함량은 21.75 mg/GAE g으로 열매보다 잎에서 높은 함량을 보였다. Bajpai 등(11)은 메타세콰이어나무를 메탄올, 에틸아세테이트, 클로로포름 및 핵산과 같은유기용매로 추출한 추출물을 이용하여 총 페놀성 화합물 함량을 측정한 결과 52.
메타세콰이어 나무란 무엇인가?
메타세콰이어(Metasequoia(M .) glyptostroboides)나무는 측백나무과(Cupressaceae)에 속하는 낙엽침엽교목으로동아시아, 북아메리카 및 유럽 등지에 많이 분포되어 있으면서 조리된 식품과 아울러 식품의 품질을 유지시키기 위한 목적으로 사용된 천연소재 중의 하나로 알려져 있다.
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